Overslaan en naar de inhoud gaan
Zonnecelonderzoekers vangen licht met zilver

Delftse onderzoekers hebben aangetoond dat het rendement van dunne-film zonnecellen verbeterd kan worden met zilveren nanodeeltjes.

Onderzoekers uit de groep van Prof.dr.ir. Miro Zeman (Photovoltaic Materials and Devices, EWI) verwerkten de nanodeeltjes aan de achterkant van een dunne film zonnecel. Deze zonnecellen zijn zo dun - enkele micrometers - dat een deel van het licht er normaal gesproken dwars doorheen schijnt. De zilveren nanodeeltjes verstrooien het licht echter terug in de zonnecel, onder een dusdanige hoek dat een deel van de fotonen alsnog gebruikt kan worden om stroom mee op te wekken.

De onderzoekers publiceerden hun bevindingen op 3 juli op de website van het wetenschappelijke tijdschrift Nano Letters.

Tijdens hun experiment zagen de onderzoekers de stroomopbrengst door toevoeging van de nanodeeltjes toenemen van 13.1 milliampère per vierkante centimeter naar 15.1 milliampère per vierkante centimeter. Dat is een verbetering van ruim 15 procent.

Maar hoeveel efficiënter dunne film zonnecellen hierdoor uiteindelijk echt kunnen worden, is volgens dr.ir. Arno Smets, een van de auteurs, lastig te zeggen. "Met deze techniek valt vooral winst te behalen in het rode lichtspectrum met microkristallijne cellen. Die experimenten moeten we echter nog uitvoeren. Overigens is rendement niet het enige dat telt. Dankzij deze techniek kunnen we de zonnecellen drie maal dunner maken. Ze worden hierdoor veel goedkoper."

De onderzoekers maakten gebruik van het zogenaamde plasmonic effect van de zilveren nanodeeltjes. De nanodeeltjes verstrooien niet alleen door hun fysieke structuur het licht, maar ook dankzij de trillingen van hun vrije elektronen.

Deze manier van ‘light trapping’ is simpeler, goedkoper en beter op te schalen dan alternatieven zoals het met nanotechnologie ruw maken van het halfgeleidermateriaal, meent Smets.

Door de flexibele zonnecellen uit Delft ook nog eens te voorzien van een antireflectiecoating (te plaatsen bovenop het halfgeleidermateriaal) kan nog meer winst behaald worden. Wetenschappers van onder andere het Amolf instituut werken aan dergelijke coatings. 

Hairen Tan, Rudi Santbergen, Arno H. M. Smets, Miro Zeman. Plasmonic Light Trapping in Thin-film Silicon Solar Cells with Improved Self-Assembled Silver Nanoparticles, in: Nano Letters (website 3 juli 2012)

Delta can help you

Housing, language, making Dutch friends, getting to know your way around Delft, loneliness. Studying at TU Delft is so much more than just attending classes and spending hours on end in the library. Delta helps to address problems that international students sometimes deal with and help solve them. Find out how.

Lees het artikel

Humans of TU Delft

TU Delft is a community of people with very different backgrounds and all kinds of activities. Delta helps you to get to know your colleagues and fellow students. Meet Vanessa van Aalst, one of seven foremen and forewomen in TU Delft facility management (FMVG).

Lees het artikel

Shell will be on campus today talking about the energy transition

President-Director Marjan van Loon of Shell Netherlands will visit TU Delft today to discuss opportunities in sustainable energy. Earlier this year, three students questioned her on Shell’s course towards sustainability. Read here what she had to say.

Lees het artikel

The pros and cons of a project abroad

Doing a project abroad has its pros and cons, or so our Delta Lab students discover in Chile. Read about it in their blog.

Lees het artikel

Surviving public transport

Too scared to get on your bike? Here’s our quick guide to getting around town by train, tram or taxi.

Lees het artikel

Krijg Delta updates

Click here to unsubscribe